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在四面体非晶碳膜上形成的激光诱导石墨化周期性表面结构
摘要： 对超硬无氢四面体非晶碳（ta-C）薄膜上观察到的飞秒激光诱导周期性表面结构（LIPSS）、石墨化及膨胀现象进行了研究，并与氢化非晶碳（a-C:H）薄膜、氮化物薄膜及玻璃碳板进行对比。ta-C上形成LIPSS的阈值能量密度约为其他样品的两倍，且阈值附近的LIPSS周期Λ非常精细（约80纳米）。随着能量密度增加，Λ逐渐增大，在高能量密度下会快速增至约600纳米。此时烧蚀速率也急剧上升。此外，ta-C和a-C:H经辐照后发生石墨化并体积膨胀。随着能量密度提升，ta-C薄膜表层逐渐转变为纳米晶石墨且结晶度提高；但在更高能量密度下，其结晶度会突然恶化（类似低能量密度时的表现）。高能量密度下Λ与烧蚀速率的快速增加及结晶度的突然恶化，被确定为这些无序碳材料的共同现象。通过扫描点辐照实现大面积LIPSS形成与膨胀后，可在绝缘表面产生具有导电性和表面功能性的亚微米级高度平坦丘陵结构。
关键词： 石墨化、膨胀、激光诱导周期性表面结构、飞秒激光加工、纳米晶石墨、四面体非晶碳
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光改性金刚石的光学特性：从可见光到微波范围
摘要： 我们测量了通过准分子激光（KrF，脉宽t=20纳秒，波长λ=248纳米）辐照化学气相沉积生长的多晶金刚石表面所形成的石墨化层的光学特性，该石墨化层的直流电导率为305 W?1cm?1。研究覆盖了从远红外到可见光波段的广泛波长范围。所得德鲁德模型常数是计算采用直接激光写入法制备的金刚石/石墨光子元件或超材料电磁响应的基本参数。
关键词： 光学特性、钻石、超材料、光谱学、纳米晶石墨、激光
更新于2025-09-16 10:30:52